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擠橡硫化工藝
擠橡就是在導(dǎo)電線芯或成纜線芯上包一層整體的、緊密的、厚度均勻的絕緣或護(hù)套的工藝過(guò)程。是通過(guò)擠橡機(jī)的螺桿壓縮,再由模具成型來(lái)完成的。
硫化就是在擠橡之后,在一定的溫度、壓力下,經(jīng)一定的時(shí)間,使包覆的塑性狀態(tài)的橡膠料變成彈性體狀態(tài)橡皮的工藝過(guò)程。
一、擠橡工藝基本原理
1、 膠料的成型
將具有一定塑性的膠料加入擠橡機(jī)中,依靠旋轉(zhuǎn)螺桿的推動(dòng)及橡膠與機(jī)筒的摩擦
力,膠料不斷受到攪動(dòng)、剪切、緊壓,進(jìn)一步混合、塑化、壓縮,并產(chǎn)生一定的壓力,促使膠料逐漸向機(jī)頭方向移動(dòng)。最后膠料在機(jī)頭壓力的作用下,通過(guò)一定的模具形成所需的形狀。
2、 膠料在擠橡機(jī)機(jī)筒內(nèi)的流動(dòng)形式
第一, 膠料在螺桿、螺紋表面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其旋轉(zhuǎn)速度V可以分解為垂直于螺桿軸分
速度V1和平行于螺桿軸的分速度V2;第二,在機(jī)筒內(nèi)存在著一個(gè)流體靜態(tài)壓力,此壓力是由機(jī)頭阻力和螺桿壓縮力造成的。
第二, 膠料的流動(dòng)形式有如下四種:(1)順流 其方向是平行于螺桿軸的分速度V2;
(2)逆流 膠料從螺桿頭部向加料口反向流動(dòng),它有助于膠料的均勻和致密。順流應(yīng)力應(yīng)大于逆流應(yīng)力。(3)漏流 也稱為滯留。(4)渦流 膠料在螺槽內(nèi)渦狀流動(dòng),其方向?yàn)榇怪庇诼輻U軸分速度V1,其作用是攪拌塑化膠料。
二、擠橡工藝
擠橡產(chǎn)品的質(zhì)量除了受橡膠配方、混橡質(zhì)量、橡料的塑性影響外,還受擠橡時(shí)擠出溫度、擠出速度、模具的選配等一系列因素影響。
1、 混橡
混橡是把橡膠和各種配合計(jì)按照一定的工藝條件經(jīng)密煉機(jī)、開(kāi)煉機(jī)、濾膠機(jī)或壓延機(jī)加
工成具有一定的塑性膠料的工藝過(guò)程。工藝過(guò)程中要求各種配合計(jì)分散要均勻,尤其是硫化劑和促進(jìn)劑的稱量和分散。配合劑的分散性能與膠種和配方的設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系;煜疬^(guò)程中要嚴(yán)格按照工藝規(guī)定的時(shí)間、溫度及程序進(jìn)行操作,以保證供給擠橡用的膠料塑性、尺寸及溫度達(dá)到工藝規(guī)定,并保證膠料的清潔。
2、 模具的結(jié)構(gòu)、選擇和調(diào)整
模具有模芯和模套兩部分。模芯和模套的結(jié)構(gòu)尺寸和幾何形狀選擇的原則是:模芯和模套之間的形成的間隙應(yīng)是逐漸縮小的,膠料通過(guò)間隙的速度應(yīng)逐漸加快,并且膠料應(yīng)不會(huì)受到任何障礙,而成流線型流動(dòng),保證膠料有足夠的壓力,達(dá)到擠出的膠層緊密,產(chǎn)品質(zhì)量良好。模芯、模套形狀如下圖。
外錐角β一般控制在20~35˚ ,角度越小,流道越平滑,突變小,對(duì)膠料層的結(jié)構(gòu)有益。
模芯孔徑d,一般取d = 線芯外徑+(0.1~0.2)㎜,不能過(guò)大,也不能過(guò)小,在實(shí)際操作時(shí),可取線芯穿過(guò)模芯試一試,憑經(jīng)驗(yàn)判斷其大小。
模芯外錐直徑D,一般取端口厚度 = (D-d)/2 = 0.3~0.6㎜為宜,
模芯定徑區(qū)(承線)長(zhǎng)度L,一般取L = (0.5~1.0)d,
模套(形狀如下圖)
模具定徑區(qū)D: 擠絕緣時(shí)D = 產(chǎn)品外徑-(0.1~0.2)㎜。
擠護(hù)套時(shí)D = 產(chǎn)品外徑-(0.5~1.0)㎜。
模套內(nèi)錐角β:這個(gè)角必須大于模芯的外錐角,若沒(méi)有這個(gè)角度差,就保證不了擠出壓力。角度差一般為20-30˚。
模具定徑區(qū)(承線)長(zhǎng)度L: 擠絕緣時(shí)L = (0.5~1.0)D;擠護(hù)套時(shí)L = (0.5~0.7)D。L不能太長(zhǎng),越長(zhǎng)擠出阻力就大,會(huì)影響產(chǎn)量,還會(huì)出現(xiàn)倒膠現(xiàn)象;L不能太短,越短擠出產(chǎn)品外徑越不穩(wěn)定,出現(xiàn)沙眼、松套和膠層不緊密等現(xiàn)象。
模芯與模套的安裝
一般模芯與模套在安裝時(shí),只要模芯孔與模套孔在一條中心線上即可,是通過(guò)四個(gè)方位的螺絲來(lái)調(diào)節(jié)的,模芯與模套之間的距離是根據(jù)產(chǎn)品的擠出厚度來(lái)決定的,擠絕緣時(shí)取產(chǎn)品厚度的1~1.5倍;擠護(hù)套時(shí)取產(chǎn)品厚度的1.0~2.5倍。距離不能太遠(yuǎn),也不能太近。太遠(yuǎn)容易引起倒料,壓力增大易偏芯,太近會(huì)影響產(chǎn)品外徑和擠出速度。
模芯與模套的調(diào)節(jié)(即偏芯調(diào)節(jié))
一般的調(diào)節(jié)方法有:空對(duì)模、走線對(duì)模。
3、 擠橡溫度控制
膠料在機(jī)身、機(jī)頭內(nèi)不斷受到壓縮、塑化。需要有一定的溫度。而對(duì)不同型號(hào)、不同塑
性和不同焦燒時(shí)間,在不同設(shè)備上擠出 的膠料都有適宜的溫度范圍。擠橡時(shí)必須嚴(yán)格按照溫度范圍控制機(jī)身和機(jī)頭溫度。以下是幾種膠料的溫控表:(僅供參考)
膠 種 | 進(jìn)料口 | 機(jī)身℃ | 機(jī)頭 ℃ | 模 口 ℃ |
絕緣膠 天然護(hù)套膠 氯丁護(hù)套膠 CPE護(hù)套膠 | 45~50 50~55 40~45 60~65 | 50~60 55~60 45~50 65~70 | 70~85 60~65 45~60 70~75 | 75~85 80~90 70~80 80~90 |
4、 牽引速度和螺桿轉(zhuǎn)速的控制
對(duì)同一制品來(lái)說(shuō),牽引速度的大小決定擠橡機(jī)出膠量的大小,同樣螺桿轉(zhuǎn)速的快慢也決定著供膠量的大小。供膠量和出膠量應(yīng)該是相等的。牽引速度加快則制品外徑減小,反之則制品外徑增大。若要保持原有的外徑就要減慢螺桿轉(zhuǎn)速,也就是說(shuō)牽引速度和螺桿轉(zhuǎn)速直接影響制品的外徑。也會(huì)影響膠層的質(zhì)量。牽引速度太快或螺桿轉(zhuǎn)速太慢會(huì)造成膠層表面粗糙不光滑、外徑不均勻、脫節(jié)等現(xiàn)象。當(dāng)然除上述的因素外,還要考慮膠料的品種、配方、塑性、設(shè)備負(fù)荷、溫度、硫化管長(zhǎng)度等因素的影響。
